Итоги № 19 (2013)

Другими словами, глубоко в недрах земли имеются пласты плотной кремнистой глины, насыщенные газом. Для его добычи нужно, во-первых, эту самую глину «разорвать», а во-вторых, соединить естественные трещины между собой так, чтобы газ смог беспрепятственно просачиваться на поверхность. Для этого применяются две технологии — горизонтальное бурение и гидроразрыв пласта. Как и в случае разработки традиционных газовых пластов, сначала бурится вертикальная скважина, но вот только на заданной глубине от вертикального шурфа в разные стороны расходятся горизонтальные стволы различной длины. В них под высоким давлением закачивается смесь песка, воды и химических реагентов — для разрыва пласта. Таким образом, серией гидроударов создают в пласте сеть трещин, через них начинает сочиться газ, подающийся на поверхность через вертикальный ствол.

Сегодня запасы традиционного газа и сланцевого оцениваются примерно одинаково. В мире ресурсы того и другого составляют по несколько сот триллионов кубометров, хотя и эти оценки, по мнению специалистов, весьма приблизительны.

Стоит отметить, что метод горизонтального бурения был запатентован еще в XIX веке, но его применяли довольно редко — очень уж это дорогое и трудозатратное занятие. Так, скажем, на бурение горизонтальных скважин тратится примерно в 2,5 раза больше времени, чем вертикальных. Стоимость же бурения горизонтальной скважины, по оценкам, выше, чем традиционной, в среднем в четыре раза. Только одна операция гидроразрыва пласта стоит около четверти миллиона долларов. А деньги считать приходится, поскольку концентрация газа в сланце значительно ниже, чем в природных газовых резервуарах. Такая концентрация газа в породе приводит к тому, что пробуренные скважины быстро теряют так называемый дебит. В этом и состоит главная особенность технологии добычи сланцевого газа. Она предполагает непрерывное бурение большого числа скважин, поскольку, как показывает практика, всего лишь через год после пуска скважины в эксплуатацию ее отдача резко падает. «В течение первого же года дебит начинает снижаться и уходит на уровень 20 процентов от максимального», — говорит Владимир Якушев. Дальше он падает до минимума, если не проводить повторный гидроразрыв или бурение дополнительных стволов. В США на некоторых скважинах для поддержания устойчивого дебита операцию гидроразрыва пластов повторяют по 10 раз в год.

Сланцевый газ, как правило, добывают в непосредственной близости от потребителей. Это минимизирует транспортные расходы, повышая рентабельность бизнеса. Но именно это преимущество порождает его основные недостатки.

Роль добычи

Гидроразрыв пласта попал под мораторий во Франции, Чехии, Болгарии и Швейцарии, временно приостановлены работы в Британии, ЮАР, ряде канадских провинций и американских штатов, а также на севере Испании. Почему? Как уверяют специалисты, в истории газодобычи нет прецедентов столь разрушительного воздействия на недра, как при добыче сланцевого газа. Оно связано со значительным нарушением целостности геологических структур, большой площадью и высокой плотностью проведения буровых работ. Так, одна вертикальная скважина с расходящимися от нее в глубине горизонтальными стволами покрывает площадь около 4—5 квадратных километров. И это вблизи населенных пунктов. Опасны ли такие работы?

Геологи предупреждают: массированная закачка воды для проведения гидроразрыва может привести к локальной деформации земной коры. Часть воды после этой операции откачивают, и ее выносит вместе с добываемым газом, но под землей ее остается около 40 процентов. В результате вероятны техногенные подвижки обводненных участков. Самые неприятные последствия — мощные оползни в расположенных выше глинистых отложениях и даже сейсмическая активность. Например, в Великобритании после начала экспериментов по разработке сланцевых месторождений случился ряд локальных землетрясений. Местные жители и некоторые ученые уверены, что они были не природного, а именно техногенного характера. Исследования позже подтвердили, что два землетрясения в районе Блэкпула на северо-западе Англии были вызваны именно массированным применением технологии гидроразрыва пласта.

За последние 10 лет резко возросло, а в 2011-м в шесть раз превысило среднегодовой уровень XX века число землетрясений с магнитудой 3 балла по шкале Рихтера в центральной части США, где сегодня сланцевые разработки ведутся активнее всего. По оценкам ученых Университета Мемфиса, катаклизмы были вызваны закачиванием воды в глубокие слои недр под высоким давлением. И хотя по большей части землетрясения незначительны, экологи предупреждают, что «сланцевое чудо» может оказаться бомбой замедленного действия. На случаи эрозии почвы и проседания грунтов в местах разработки сланцев уже почти перестали обращать внимание. Но, говорят, это лишь верхушка айсберга.